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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung bleibender Aufzeichnungen
mittels einer Elektronenstrahlröhre Die Erfindung befaßt sieh mit der Herstellung
bleibender Aufzeichnungen, insbesondere von Oszillogrammen, mittels einer Elektronenstrahlröhre.
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Es ist bekannt, solche Aufzeichnungen in der Weise zu gewinnen, daß
ein Elektronenstrahl auf einem isolierenden Träger ein Ladungsbild erzeugt, das
mit Bärlappsamenpulver bestäubt und dadurch sichtbar gemacht wird. Die Umständlichkeit
dieses Verfahrens läßt es für technische Zwecke wenig geeignet erscheinen. Es ist
ferner bekannt, zur Aufzeichnung von Bild- oder Schriftzeichen eine Elektronenstrahlröhre
zu verwenden, deren Vakuumgefäß mit einer vom Elektronenstrahl abgetasteten Isolierplatte
abgeschlossen ist, durch welche ebenso viele Leiter hindurchgehen, wie Bildpunkte
übertragen werden sollen. Die Aufzeichnung erfolgt dabei auf einem an der Außenseite
dieser Isolierplatte aufliegenden strom- oder spannungsempfindlichen Bildträger.
Als stromempfindliche Bildträger waren die für die elektrochemische Bildschrift
in der Bildtelegraphie bekannten, mit elektrolytisch zersetzbaren Indikatorstoffen
getränkten Papiere ins Auge gefaßt worden, während für die spannungsempfindliche
Aufzeichnung das vorhin erwähnte Verfahren der Herstellung eines elektrischen
Ladungsbildes
auf einem Isolierband und das nachträglicheBestäuben desselben mitBärlappsamenpizlver
in Betracht gezogen -wurde. Das Arbeiten -mit dem einer Anfeuchtung bedürftigen
Elektrolytpapier wird in einem technischen Betrieb vielfach als unangenehm empfunden,
-und außerdem sind solche Aufzeichnungen nur begrenzt lagerfähig, da sie sich mit
der Zeit verfärben oder verblassen.
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Es sind auch Elektronenstrahlschalter -bekannt, die zur Kanalumschaltung
in der Vielfachtelephonie nach dem Zeitaufteilungsverfahren und zur trägheitslosen
Verteilung von Steuerspannungen auf die Leuchtzellen eines Großbild-Leuchttableaus
verwendet wurden. Diese Elektronenstrahlschalter enthielten einen durch ein magnetisches
Drehfeld in eine kreisende Bewegung, versetzten Elektronenstrahl und eine Vielzahl
von segmentförmigen Auffangelektroden, die einzeln durch eine Kittfuge des Vakuumgefäßes
herausgeführt und an je eine Übertragungsleitung angeschlossen waren. Diese Elektronenstrahlschalter
lassen sich nicht zur Herstellung von Aufzeichnungen benutzen, da einerseits ihre
Strahlablenkeinrichtung nur eine kreisende Bewegung des Elektronenstrahls .ermöglicht
und andererseits selbst radiale Abweichungen der Strahlspur keinen Einfluß auf die
Verteilung des Strahlstroms auf die einzelnen Auffangelektroden hätten.
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Von diesen Nachteilen ist das im folgenden beschriebene Verfahren
zur Herstellung bleibender Aufzeichnungen, insbesondere von Oszillogrämmen, mittels
einer Elektronenstrahlröhre, deren vom Elektronenstrahl abgetastete isolierende
Abschlußwand von Leitern durchsetzt wird, frei.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufzeichnung dadurch ermöglicht, daß
die Metallschicht eines aus einer metallischen Folie bestehenden Aufzeichnungsträgers
an der Außenseite der Abschlußwand angelegt und mit der Elektronenstrahlquelle leitend
verbünden wird. Wenn der Elektronenstrahl einen der die Abschlußwand durchsetzenden
Leiter trifft, fließt der Strahlstrom durch diesen zur Metallschicht und hinterläßt
auf dieser eine Spur, welche durch Schmelzen oder Verbrennen der Metallschicht an
dieser Stelle infolge der großen Stromdichte zustande kommt. Geeignete metallisierte
Papiere sind handelsüblich und werden zur Herstellung von Metallpapierkondensatoren
sowie als Aufzeichnungsträger für schreibende Meßinstrumente verwendet. Die Metallschicht
kann aus Aluminium, Zink, Zinn oder ähnlichen Metallen bestehen und beispielsweise
durch Aufdampfen auf die aus Papier oder einem isolierenden Kunststoff bestehende
Unterlage aufgetragen werden.
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Zur weiterew Erläuterung des Erfindungsgedankens. und verschiedener
Ausführungen derselben wird auf die schematisch gehaltene Zeichnung Bezug genommen.
Abb. i zeigt im Längsschnitt eine Elektronenstrahlröhre i, deren Vakuumgefäß 2 mit
einer vorn Elektronenstrahl 3 überstrichenen isolierenden Abschlußwand q. versehen
ist. Letztere wird von einer Vielzahl von Leitern 5 durchsetzt; deren. Stirnflächen
auf beiden Seiten freiliegen. Die Abschlußwand besteht beispielsweise aus Glas oder
einem keramischen Werkstoff, in den-die als kurze Stäbchen oder Drahtabschnitte
ausgebildeten Leiter eingebettet sind, deren Querschnitt etwa. dem. des Elektronenstrahls
an dieser Stelle entspricht oder etwas größer als dieser ist. Die Leiter sind über
die ganze MschJußwand oder einen rechteckigen oder quadratischen Teil derselben
gleichmäßig verteilt. Der Elektronenstrahl geht in an sich bekannter Weise von einem
Stra'hlerzeugungssystem 6 aus, wird durch zwei Ablenkplattenpaare 7, 8 oder entsprechende
Ablenkspulen in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen abgelenkt und durch eine
als Wandbelag ausgebildete, an einer honen positiven Spannung liegenden Anode g
beschleunigt. An der Außenseite der Abschlußwand und damit auch an den Stirnflächen
der Leiter 5 liegt die'Metallschicht einer metallisierten Folie io an, die durch
einen Schleifkontakt i i mit einem Punkt der Anodenspannungsquelle 1.2 öder unmittelbar
mit der Kathode des Strahlerzeugungssystems 6 verbunden ist.
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Um ein Oszillogramm aufzuzeichnen, wird dem einen Ablenkplattenpaar
7 eine zeitproportionale, z. B. sägezahnförmige Spannung und dem anderen Ablenkplattenpaar
8 eine der aufzuzeichnenden Größe verhältnisgleiche Spannung zugeführt. Dabei beschreibt
der Elektronenstrahl 3 auf der Innenseite der Abschlußwand q. einen Linienzug. Der
Strahlstrom fließt durch den jeweils getroffenen Leiter 5 zur Metallschicht der
metallisierten Folie io und brennt oder schmilzt sie an dieser Stelle weg, um dann
über die Metallschicht und den Schleifkontakt ii zur Kathode zurückzufließen. Die
metallisierte Folie ruht während des Aufzeichnungsvorganges und weist nach demselben
eine Strahlspur auf, die unvergänglich ist.
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Die Zeitkoordinate eines. solchen Oszillögramms kann auch durch eine
gleichmäßige, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Elektronenstrahls erfolgende Bewegung
des Aufzeichnungsträgers gewonnen werden, was eine erhebliche Vereinfachung der
Elektronenstrahlröhre ermöglicht. Die metallisierte Folie -io wird zu diesem Zweck
während des Aufzeichnungsvorgangs von einer Vorratsspule 13 auf eine in Richtung
des Pfeils 1q: gleichmäßig angetriebene . Aufwickeltrornmel 15 aufgespult und dabei
mit gleichförmiger Geschwindigkeit an der Abschlußwand`4 vorbeigezogen. In der Abschlußwand
q. brauchen in diesem Falle die Leiter 5 nur längs einer zur Bewegungsrichtung der
metallisierten Folie io senkrechten Geraden angeordnet werden und außerdem braucht
der Elektronenstrahl 3 in Abhängigkeit von der aufzuzeichnenden Größe nur längs
dieser Geraden ab- ; gelenkt zu werden; so daß das andere Ablenkplattenpaar grundsätzlich
entbehrlich ist; das andere Ablenkplattenpaar kann aber auch beibehalten und zur
genauen Einstellung der Seitenlage des Elektronenstrahls benutzt werden: Abb. 2
zeigt eine solche Anordnung in Vorderansicht,
wobei die Bewegungsrichtung
des Aufzeichnungsträgers io mit 16 bezeichnet ist.
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Um den zeitlichen. Verlauf von zwei oder mehr Meßgrößen gleichzeitig
aufzeichnen zu können, kann dieElektronenstrahlröhre in an sichbekannter Weise als
Mehrstrahlröhre ausgebildet werden, was Abb. 3 für zwei Elektronenstrahlen andeutet.
Die das Vakuumgefäß 2 begrenzende Abschlußwand 4 enthält Leiter 5, die, wie in Abb.
2, längs 'einer zur Zeichenebene senkrechten Geraden angeordnet sind. Es sind zwei
Strahlerzeugungssysteme 6, 6' vorhanden, die gegeneinander und gegen die Abschluß-.
wand so geneigt sind, daß beide von ihnen ausgehenden Elektronenstrahlen 3, 3' die
Gerade, längs welcher die Leiter 5 angeordnet sind, treffen. Jeder Elektronenstrahl
kann unabhängig von dem anderen durch ein Ablenkplattenpaar 7, 7' oder entsprechende
Ablenkspulen senkrecht zur Zeichenebene in Abhängigkeit von einer Größe, deren zeitlicher
Verlauf auf dem Aufzeichnungsträger io dargestellt werden soll, abgelenkt werden.
Um die von den beiden Elektronenstrahlen hinterlassenen Strahlspuren leichter voneinander
unterscheiden zu können, kann die eine Strahlspur mit gleichbleibender Strahlstromstärke
geschrieben werden, während der andere Elektronenstrahl in an sich bekannter Weise
durch Anlegen einer pulsierenden Spannung an die Intensitätssteuerelektrode (Wehneltzylinder)
periodisch unterbrochen wird und daher eine gestrichelte Spur hinterläßt oder eine
andere Strahlstromstärke aufweist und daher eine stärkere oder schwächere Spur erzeugt.